اورانیوم چیست؟

اختصاصی از کوشا فایل اورانیوم چیست؟ دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

اورانیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن U وعدد اتمِی آن 92 می باشد. اورانیوم که یک عنصر سنگین، سمی، فلزی، رادیواکتیو و براق به رنگ سفید مایل به نقره ای می باشد به گروه آستیندها تعلق داشته و ایزوتوپ 235 آن برای سوخت راکتورهای هسته ای وسلاحهای هسته ای استفاده میشود. معمولا اورانیوم در مقادیر بسیار ناچیز درسخره ها خاک آب گیاهانو جانوران از جمله انسان یافت می شود.

خصوصیتهای قابل توجه
اورانیوم هنگام عمل پالایش به رنگ سفید مایل به نقره ای فلزی با خاصیت رادیو اکتیوی ضعیف یباشد که کمی از فولادنرم تر است. این فلز چکش خاررسانای جریان الکتریسیته و کمی Paramagnetic میباشد. چگالی اورانیوم 65% بیشتر از چگالی سرب میباشد. اگر اورانیوم به خوبی جدا شود بشدت از آب سرد متاثر شده و در برابر هوا اکسید میشود. اورانیوم استخراج شده از معادن میتواند به صورت شیمیایی به دی اکسید اورانیوم و دیگر گونه های قابل استفاده در صنعت تبدیل شود.
اورانیوم در صنعت سه گونه دارد:
آلفا (Orthohombic) که تا دمای 667.7 درجه پایدار است.
بتا (Tetragonal) که از دمای 667.7 تا 774.8 درجه پایدار است.
گاما (Body-centered cubic) که از دمای 774.8 درجه تا نقطه ذوب پایدار است.(این رساناترین و چکش خوارترین گونه اورانیوم میباشد.)
دو ایزوتوپ مهم ان U235 و U238 میباشند که u235 مهمترین برای راکتورهای و سلاحهای هسته ای است. چرا که این ایزوتوپ تنها ایزوتوپی است که طبیعت وجود دارد و در هر مقدار ممکن توسط نوترونهای حرارتی شکافته میشود. ایزوتوپ u238 نیز از این جهت مهم است که نوترونها را برای تولید ایزوتوپ رادیو اکتیو جذب کرده و آن را به ایزوتوپ Pu239 پلوتونیوم تجزیه میکند. ایزوتوپ مصنوعی U233 نیز شکافته شده و توسط بمباران نوترونی Thorium232 بوجود میآید.
اورانیوم اولین عنصر یافته شده بود که میتوانست شکافته شود. برای نمونه با بمباران آرام نوترونی ایزوتوپ U235 آن به ایزوتوپ کوتاه عمر U236 تبدیل شده و بلا فاصله به به دو هسته کوچکتر تقسیم میشود که این عمل انرژی آزاد کرده و نوترونهای بیشتری تولید میکند. اگر این نوترونها توسط هسته u235 دیگری جذب شوند عملکرد حلقه هسته ای دوباره اتفاق می افتد و اگر چیزی برای جذب نوترونها وجود نداشته باشد به حالت انفجاری در می آیند. اولین بمب اتمی با این اصل جواب داد «شکاف هسته ای) نام دقیقتر برای این بمبها و بمب های هیدروژنی«آمیزش هسته ای) سلاحهای هسته ای میباشد.

پایان نامه اورانیوم

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه اورانیوم دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در 130 صفحه می باشد.
فهرست مطالب

مقدمه :
فصل اول : شناخت اورانیوم
۱-۱- پیشینه اورانیوم
۲-۱- مواد رادیو اکتیو
۳-۱- شناخت اولیه اورانیوم
۴-۱- پیشینه اورانیوم در ایران
۵-۱- آنومالی‌های رادیواکتیویته ایران
۶-۱- اورانیوم و انواع ترکیبات آن با اکسیژن
۱-۶-۱- اوراناتها و اورانیل‌ها
۷-۱- بررسی رادیو اکتیویته اورانیوم
۱-۷-۱- اشعه آلفا
۲-۷-۱- بتا
۳-۷-۱- گاما
۴-۷-۱- نوترون
۸-۱- ایزوتوپ‌های اورانیوم
۹-۱- کانی‌های مهم حاوی اورانیوم
۱-۹-۱- مهمترین کانی‌های اورانیوم‌دار اولیه
۲-۹-۱- مهمترین کانی‌های اورانیوم‌دار ثانویه
۱۰-۱- محیط های کانی سازی اورانیوم

فصل دوم : ژئوشیمی ، دخایر و کانسارهای اورانیوم
۱-۲- ژئوشیمی اورانیوم
۱-۱-۲- ژئوشیمی اورانیوم در محیط‌های ثانویه
۲-۱-۲- ژئوشیمی رسوبات روخانه‌ای
۳-۱-۲- ژئوشیمی خاک
۴-۱-۲- امانومتری
۵-۱-۲- بیوژئوشیمی
۶-۱-۲- آنومالی چیست
۲-۲- ذخایر اورانیوم
۱-۲-۲- منشاء ذخایر رسوبی اورانیوم
۲-۲-۲- شرائط محیطهای رسوبی برای تشکیل اورانیوم
۳-۲-۲- ژنزومنشاء اورانیوم
۴-۲-۲- ذخایر اورانیوم اولیه
۵-۲-۲- ذخایر اورانیوم ثانویه
۶-۲-۲- ذخایر اورانیوم نوع سوم.
۳-۲- کانسارهای اورانیوم
فصل سوم : روشهای اکتشاف اورانیوم
۱-۳- خصوصیات ژنتیکی بعضی ذخایر اورانیوم
۲-۳- سنگهای مزبان رسوبی
۳-۳- ذخایر تخت
۴-۳- ذخایر جبهه غلتکی
۵-۳- روش های ژئوفیزیکی
۶-۳- روش‌های هوابرد
۷-۳- نقشه بردارهای INPUT
8-3- ذخایر ماسه سنگی
۱-۸-۳- کانالهای قدیمی
۲-۸-۳- حوزه‌های فرسائی تکونیکی
۳-۸-۳- فرو افتادگی‌های تکونیکی
۴-۸-۳- حوزه‌های حاشیه‌ای
۵-۸-۳- حوزه‌های بین کوهستان و شبه کوهستانی
۹-۳- تحلیل حوزه‌های ایران
۱-۹-۳- خصوصیات حوزه‌های رسوبی ایران
۲-۹-۳- حوزه‌های رسوبی پالئوزوئیک
۳-۹-۳- حوزه‌های رسوبی فروزوئیک
۴-۹-۳- حوزه‌های رسوبی ترشیری و جوانتر
۱۰-۳- محیط‌ها و منابع مناسب برای اکتشاف اورانیوم در ایران
۱۱-۳- نتایج کلی برای برنامه ریزی اکتشاف
فصل چهارم : فرآوری اورانیوم
۱-۴- کانه آرایی کانسنگ اورانیوم
۲-۴- پیش تغلیظ
۱-۲-۴- سنگ جوری رادیو متریک
۲-۲-۴- روشهای ثقلی
۳-۲-۴- واسطه سنگین
۴-۲-۴- جداسازی قابلیت مغناطیسی
۵-۲-۴- فلوتاسیون
۶-۲-۴- تشویه
۳-۴- سنگ شکنی
۴-۴- آسیا کردن
۵-۴- فروشوئی
فصل پنجم : مصارف و بازار جهانی اورانیوم
۱-۵- تغییرات قیمت اکسید اورانیوم در سالهای ۹۸-۱۹۸۵
۲-۵- تغییرات قیمت هگزا فلئور اورانیوم در سالهای ۹۸-۱۹۸۵
۳-۵- پیش بینی قیمت آتی اورانیوم
۴-۵- خلاصه و نتیجه گیری
۵-۵- مروری بر عرضه و تقاضای اورانیوم در جهان
۶-۵- کشورهای تولید کننده اورانیوم
۷-۵- کاربردهای اورانیوم
۱-۷-۵- استفاده از اورانیوم برای انرژی هسته‌ای
۲-۷-۵- بمب اتمی
۳-۷-۵- سانتریفور گاز
۴-۷-۵- تلاشی کنترل شده در انرژی هسته‌ای
۸-۵- مزایای سوخت هسته ای
منابع و مأخذ

منابع و مأخذ :

الف : منابع فارسی

۱) محمدعلی نوری / گزارش کارآموزی / سازمان انرژی اتمی ایران / تابستان ۱۳۷۸

۲) سیاوش احمدی / دایره المعارف فشرده شیمی و مهندسی شیمی / جلد اول / سازمان انرژی اتمی

۳) بازار جهانی اورانیوم طی سالهای ۱۹۹۸-۱۹۸۵ / سازمان انرژی اتمی ، معاونت طرح و برنامه و امور مجلس

۴- زمین شناسی اقتصادی کاربردی – تألیف دکتر محمد حسن کریم‌پور – ناشر انتشارات صالح ، مشهد ، چاپ ۱۳۷۴ – صفحات ۲۱۵ تا ۲۲۹

۵- پروژه پایان دوره کارشناسی با عنوان خواص ژئوشیمیایی ذخایر اورانیوم – دانشکده فنی تهران جنوب

۶- گزارش اکتشافی شماره ۰۳۵۱-۸۰ سازمان انرژی اتمی با عنوان : بررسی کانسارهای ماسه سنگی ، از نظر الگوهای زایشی و۰۰۰ در حوزه‌های رسوبی ایران – تهیه و تنظیم : فرید بلورچی فرد.

ب : منابع انگلیسی

۱) LAEA , Uranium Etraction Technology , International Atomic Energy Agency, 1993 , pp 355

2) Uranium ore Proccess.

3) Uranium Exploration Methods , International Atomic energy Agency

4- uranium geochemisty , mineralogy , geology , exploration and resources , edited by B.De vivo , F.Ippolito , G.Gapaldi and P.R.Simpson  – the Institution of mining and metallurgy , London England 1983 – pages of 23 to 41

مقدمه :

پراکندگی و گسترش کانی‌ها در پوسته زمین تصادفی نیست و مشخصاً توسط عوامل زمین شناسی فیزیکو شیمیایی و ترمودینامیکی کنترل شده‌اند. بدین ترتیب زمین شناسان با استفاده از دانسته‌های خود راجع به این عوامل و نقش تعیین کننده آنها در متمرکز ساختن عناصر در نواحی مختلف و پدیده‌های زمین شناسی در گذشته و حال و رابطه آنها با هر عامل قادرند با سعی و تلاش و تجزبه و تحلیل داده‌های خود مناطق مستعد و دارای پتانسیل‌های معدنی را شناسایی کنند و یک الگوی منسجم و کارآیی در اختیار مهندسان اکتشاف معدن قرار دهند.

از طرف دیگر مهندسین اکتشاف با بهره‌گیری از داده‌های ژئوفیزیکی مثل بررسی داده‌های گامای طبیعی چاههای اکتشافی در آنومالی‌های احتمالی اورانیوم و یافتن همبستگی این داه‌ها با عوامل زمین شناسی کنترل کننده و مؤثر در محیط میزبان و سنگهای درونگیر ، و یا ارتباط بین داده‌های ژئوشیمی مختلف یا هاله‌های ژئوشیمیایی ، و یا ارتباطات سنی سنگهای میزبان با خصوصیات ژنتیکی و منشاء ذخایر اورانیوم قادر خواهند بود حتی ذخایر نهفته و ناپیدا را نیز پیش بینی کنند.

امروز عناصر رادیو اکتیو از نقش و اهمیت روز افزونی برخوردار می‌باشند به طوریکه این عناصر به ویژه اورانیوم از جایگاه ویژه‌ای در زمینه مسائل سیاسی نظامی ، تولید انرژی ، اقتصادی ، پزشکی و کشاورزی برخوردار است. دارا بودن تکنولوژی استفاده و پالایش این عناصر به ویژه اورانیوم در بسیاری از موارد سیاسی نظامی می‌تواند یک برگ برنده محسوب شود. در زمینه تولید انرژی باید اذعان داشت که با دارا بودن تکنولوژی پالایش این عنصر می‌توان به یک منبع بزرگ و عظیمی از انرژی دسترسی پیدا نمود زیرا انرژی حاصل از ۱ کیلوگرم این عنصر (اورانیوم) معادل انرژی حاصل از احتراق ۳۰۰۰ تن ذغال سنگ مرغوب و آنهم از نوع آنتراسیت است.

در زمینه جایگاه انرژی حاصل از اورانیوم باید گفت این انرژی به همراه انرژی حاصل از سوختهای سنگواره‌ای نظیر گاز و ذغال سنگ در زمره انرژیهای تجدید ناپذیر جای می‌گیرد که با بهره‌برداری و استخراج از آنها این منابع رو به منقصان و کاهش می‌نهند عناصر رادیو اکتیو طبیعی متعدد هستند واز آن میان می‌توان به اورانیوم ۲۳۵-۲۳۸ ، توریوم ۲۳۲ ، استرنسیوم ۸۷ ، پتانسیم ۴۰ ، کربن ۱۴ و غیره اشاره نمود. از آنجا که از بین عناصر رادیو اکتیو امروزه اورانیوم از نقش و اهمیت بسزایی برخوردار است موضوع بحث ما در اینجا این عنصر خواهد بود.

فصل اول : شناخت اورانیوم

۱-۱- پیشینه اورانیوم

          در سال ۱۷۸۹ شخصی به نام Klaprothe داروساز و پروفسور شیمی دانشگاه برلین هنگام تحقیق بر روی میزان پچبلند از سنگ معدن کوههای ساکسونی کشف کرد. در ابتدا نام آنرا اورانیت گفتند ولی در سال ۱۷۹۰ به نام اورانیوم برگرفته از سیاره اورانوس بود. در سال ۱۸۴۲ دانشمندی بنام peliget متوجه شد که جسم قبلی در حقیقت  یعنی اکسید اورانیوم بوده ، لذا توسط احیاء اورانیوم تتراکلرید آبدار با فلز پتاسیم در یک محفظه بسته پلاتینی فلز اورانیوم خالص را تهیه نمود.

          در دورانهای قبل از اورانیوم و سنگهای معدنی اورانیوم برای تهیه رادیوم استفاده می‌شد طوری که مندلیف نیز اورانیوم را در گروه جدول تناوبی با کرم مولیبدن و تنگستن در یک طبقه بندی قرار داد. زیرا اورانیوم به عنوان یک محصول فرعی رادیو محسبو می‌شد.

          (cay) در سال ۱۸۹۶ Henre Bequerel دانشمند فرانسوی در هنگام مطالعه روی پدیده فسفر سانس ، مقداری اورانیوم را روی قطعات فیلم عکاسی که با ورقه‌های سیاهی پوشیده شده بود قرار داد. پس از چندی متوجه شد که فیلمها همگی سیاه شده‌اند. که اولین موضوع در تابش انرژی از اورانیوم نامید.

          در دهه ۱۹۳۰ دانمشندان به بررسی ساختمان داخلی اتمی عناصر از طریق مطالعه و بمباران اتمهای عناصر توسط ذرات نوترون استفاده کردند. که شاخه جدیدی در فیزیک بنام فیزیک هسته‌ای بوجود آمد. بعد از ان دانشمندان آلمانی موفق به شکافت هسته اورانیوم شدند. که در نهایت در ۱۹۴۲ Decemher اولین راکتور هسته‌ای توسط Enried Fermi و تعدادی از دانشمندان در شیکاگو امریکا ساخته شد.

۲-۱- مواد رادیو اکتیو :

          مواد رادیو اکتیو موادی هستند که تعداد نوترونهای آنها بیش از ۵/۱ برابر تعداد پروتونهایشان باشد. مواد رادیو اکتیو که بیشتر در طبیعت یافت می‌شوند عبارتند از : اورانیوم ، توریوم ، پتاسیم ، روبیدیم ، اکتینیوم که در طبیعت نا پایدار بوده و دائماً در حال متلاشی شدن و تغییر می‌باشند.

۳-۱- شناخت اولیه اورانیوم

          در جدول تناوبی مندلیف این عنصر در گروه چهارم و در دوره هفتم جای دارد و در گروه آکتنیدها می‌باشد مشخصات شیمیایی آن بدین شرح می‌باشد :

عدد اتمی ۹۲ ، چگالی ۹/۱۸ ، دمای جوش ۳۸۱۸  ، دمای ذوب  ۱۴۰۵ ، علامت شیمایی U ، وزن اتمی ۰۸/۲۳۸ ، الکترونگاتیومی  ۲/۱ ، ظرفیتهای آن ۳، ۴ ، ۵ ، ۶

علامت اختصاری

U

عدد اتمی

۹۲

وزن اتمی

۲۳۸٫۰۷

وزن مخصوص

۱۹۰٫۷

چگالی

 

نقطه ذوب

۱۹۸۹^oc

نقطه جوش

۳۸۱۸^oc

گرمای ویژه

۰٫۱۱۵۶j/grc^o

هدایت حرارتی

۲۶٫۸w.m^oc

فازهای جامد

 

الکترو نگاتیوی

۲/۱

رنگ

سفید نقره‌ای براق

جدول ۱ : خواص فیزیکوشیمیایی اورانیوم

۴-۱- پیشینه اورانیوم در ایران :

در سال ۱۹۵۵ یک کارشناس فرانسوی بنام Barian به همراه کارمندان ایرانی زمین شناسی در ضمن بررسی‌ها برای رساله دکترای خود موفق به کشف تعدادی از کانیهای اورانیوم دار گردید که این مطالعات در نواحی شمال شرقی و شمال آذربایجان ، ایران مرکزی و شمال شرق البرز و سایر نواحی ایران بوده است.

          این بررسی‌های اولیه باریان و زمین شناسان ایرانی موجب شد تا از طرف فرانسه گروهی از زمین شناسان اورانیوم به ایران عزیمت نموده و مطالعات دامنه‌داری را در نواحی مختلف ایران انجام دهند و پیشنهاداتی را برای اکتشاف و بهره‌برداری از اورانیوم ایران ارائه دادند.

          در سال ۱۹۷۰ Klaroth انرژی اتمی فرانسه طی قرار داد با دولت ایران به دنبال همکاریهای قبلی از طریق سازمان گسترش صنعت و نوسازی ایران با نظارت کارشناسان زمین شناسان کشور آمادگی خود را برای انجام یک سلسله مطالعات سیستماتیک برای پوشش سراسری ایران از طریق مطالعات رادیومتری برای اکتشاف اورانیوم اعلام نمود که این مطالعات اولین بار بطور مدون در حوزه کرمان انجام گرفت. زیرا در اتبدا تصور می‌شد که به علت وجود تشکیلات ماسه سنگی مربوط به رسوبات مردابی ژوراسیک پیشین و نیز وجود رخسارهای fluial که مربوط به سازنده‌های لیاس و دوگر بود و شباهت این رخسارها با طبقات ذغالی و ماسه سنگی و تشکیلات کورو متعلق به پالئوزوئیک در افریقا دارند ، گروه اکتشافی را ترغیب به بررسی‌های همه جانبه جهت شناخت لایه‌های پرتوزائی دارای اورانیوم در منطقه کرمان تا زرند و کوههای نریگان انجام گرفت.

          که نتایج این مطالعات تنها در شمال شرقی کرمان در ناحیه‌ای به نام خانوک در طبقات ماسه سنگی و کنگلومرائی قرمز و خاکستری به همراه کانی سازی مس در یک محیط اکسیدان و احیاء مشاهده شد در این ناحیه کانی سازی اورانیوم بصورت عددی‌های خاکستری مایل به قرمز در قاعده دوره کرتاسه صورت گرفته است.

          در سری بعدی مطالعات در جنوب طبس در ناحیه عباس آباد آئار کانی سازی توویوم به صورت مونازیت در ماسه سنگهای تشکیلات دونین شیستو ملاحظه گردید.

۵-۱- آنومالی‌های رادیوکتیویته ایران :

مهمترین این آنومالی‌ها عبارتند از گورچین حوزه تلخه رود ، زرگاه اطراف سراب ، خارک ، قشم ، مراغه ، سرخان لو ، آلودچان ، خراسان لو ، باستان در آذربایجان ، ساعتد گچین ، انارک ، کاله کافی ، عروسان ، خسرق جازموریان ، طالمسی ، مسن کنی تونالیت کوههای شیور داغ ، دچان ، معدن فیروزه نیشابور ، عباس آباد طبس ، خانوک در شمال غربی حوزه کرمان ، خمور بیابانک .

۱-۶- اورانیوم و انواع ترکیبات آن با اکسیژن

اورانیوم در گروه تنگستن قرار گرفته ولی عملاً خواص شیمیایی آن متناوب از این عنصر می‌باشد. به عنوان مثال اورانیوم بصورت ترکیب با کمپکلهای گوناگون از سایر عناصر ظاهر می‌شود که به دلیل میل شدید به تشکیل یونهای کمپکس در محلول آن می‌باشد. اورانیوم دارای خاصیت lithophile   می‌باشد یعنی با گوگرد S ترکیب کم و در عرض میل شدیدی به ترکیب شدن با اکسیژن را دارد.

در نتیجه اورانیوم فلزی بطور طبیعی —- نمی‌شوند و بصورت کانیهای اکسیدی و یا غکهای اکسیژن‌دار در طبیعت یافت می‌شوند.

اورانیوم ۶ ظرفیتی پایدارترین نوع است که موجب تشکیل یون اورانیل و نمکهای اورانیل می‌گردد. که این غکها به رنگ زرد مایل به سبز بوده و توانایی فلورسنتی را دارای می باشند.

عیار حذا اورانیوم ۱۱٫ اگر در تن می باشد. که در شرایط احیائی بسیار کم تحرک و در شرائی اکسید کننده بسیار پر تحرک و در محیط های خنثی تا قلیایی بسیار زیاد می‌باشد.

اکسیدهای اورانیوم پایدا نقش مهمی در تکنولوژی تولید اورانیوم را ایفا می‌کنند که u+4 و u+6 متداولترین حالات اکسیداسیون اورانیوم در طبیعت می‌باشند و کانیهای اورانیوم محتوی u+4 اولیه هستند که عمل متامیکتیزاسیون در آنها صورت می‌گیرد این کانی‌ها تیره رنگ ، غیر محلول بوده و فاقد خاصیت فلوئورسانس می‌باشند.تمامی این اکسیدهای شناخته شده به شرح ذیل می‌باشند :

منو اکسید اورانیوم uO

دی اکسید اورانیوم  :

در طبیعت بصورت بلورهای اورانیت یافت می‌شود که به دو صورت تهیه می‌شود :

الف ) تجزیه حرارتی نمکهای اورانیوم در محل بدون هوا

که واکنش‌های تجزیه حرارتی تولید دی اکسید اورانیوم به شرح زیر می‌باشد :

دی اکسید اورانیوم در محلول‌های بازی پراکسید هیدروژن حل شده و تشکیل پراورانات می‌دهد ،

ب) احیاء پراکسیدهای بزرگتر در درجه حرارت زیاد به وسیله گازهای احیاء کننده واکنش‌های این روش بدین شرح است .

لیچینگ ( فرآوری اورانیوم )

اختصاصی از کوشا فایل لیچینگ ( فرآوری اورانیوم ) دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فایل بصورت ورد (قابل ویرایش) و در27 صفحه می باشد.

لیچینگ مرحله ای مهم از فراوری اورانیوم است. لیچینگ بر مبنای مواد مورد مصرف به دو دسته کلی تقسیم می شود یکی لیچینگ اسیدی و دیگری لیچینگ قلیایی است. در لیچینگ اسیدی معمولاً از اسید سولفوریک و در لیچینگ قلیایی معمولاً از محلول کربنات بی کربنات سدیم دقیق استفاده می کنند.

لیچینگ کربناتی (قلیایی) مواد ریزتر می خواهد و انتخابی تر عمل می کند، به طور مثال کانه های حاوی بیشتر از 9-7 درصد کربنات بهتر است که به صورت کربناتی لیچ شوند. البته سایر فاکتورها نیز باید منظور شوند که عبارتند از میزان بازیابی اورانیوم، آب مصرفی، … . اگرچه لیچینگ اسیدی در بیشتر کارخانه های اورانیوم استفاده می شود، ولی لیچینگ قلیایی نیز دارای مزایایی به شرح زیر است:

- محلول برای کانی های اورانیوم به صورت خاص عمل می کند. با بیشتر گانگها واکنش نمی دهد.